将绿色化学从实验室和产品中取出

保罗·阿纳斯塔斯是绿色化学概念的先驱,并一直在努力重新思考我们的设计和制造产品的方式。接受360年耶鲁大学环境他谈到了在一个政治两极分化的时代,将这种方法引入政策制定的挑战,以及解决环境问题的挫折。

保罗·阿纳斯塔斯(Paul Anastas)被誉为“绿色化学”(green chemistry)一词的创制者,该词指的是使化学制品和工业过程对环境更加友好的运动。在华盛顿特区的两次任职期间,他致力于在美国环境保护部门推广这些原则。他还遗憾地注意到,政府内的政治气候日益恶化,特别是在环境问题上。

阿纳斯塔斯说:“围绕着这么多问题的动态——令人遗憾的是,尤其是围绕着环境问题——是严重的两极分化。”事实上,在2009年,由于一名有权有势的共和党参议员与环保署署长丽莎·杰克逊(Lisa Jackson)之间的一场不相关的争执,他自己作为环保署助理署长和科学顾问的任命被搁置了好几个月。

保罗Anastas
迈克尔Marsland /
耶鲁大学
保罗Anastas
阿纳斯塔斯,49岁,最近离开了他在EPA的高级职位回到耶鲁林业与环境研究学院他在那里担任教授。接受360年耶鲁大学环境编辑罗杰·科恩,他谈到了他的角色在EPA有争议的决定,批准后使用化学分散剂BP石油泄漏,为什么chemical-by-chemical毒性测试方法并不是最好的保护环境或人类健康模型,以及为什么企业正越来越多地将绿色化学的原则应用于材料和产品的设计。

阿纳斯塔斯说:“每使用绿色化学和绿色工程重新发明一种工艺或产品,就可能有100或1000种工艺或产品在这些条款下需要重新考虑。”

360年耶鲁大学环境:我想知道,这次你是否发现华盛顿的工作环境与你以前在那里的政府部门工作的环境不同。如果是这样,又是如何呢?

保罗Anastas:围绕着这么多问题的动态——很不幸,尤其是围绕着环境问题——是极端两极化的,而且是我在华盛顿多年来从未见过的两极化。我第一次去华盛顿是在我刚从研究生院毕业的时候。如果是在23年前,无论是小布什第一任总统、克林顿总统、小布什还是奥巴马政府,我都从未见过事情像现在这样两极化。

有句老话说,每个人都有权拥有自己的观点,但他们无权拥有自己的事实。当你处理环境问题时,这是非常重要的,尤其是环境保护科学。事实必须是至高无上的……当人们选择性地使用事实进行辩论时,这对对话没有帮助。这对在关键问题上取得重要进展造成了巨大障碍。

e360:在美国环保署的这次涉及的问题上,由华盛顿目前的政治气候受到影响最大的问题?

Anastas:嗯,肯定气候变化极为偏振,人们已经努力确保它是一个偏振问题。这是其中一个问题,如果您遵循科学,如果您遵循数据,则不必是极化的。它不一定是胜利/失去情况。我相信人们经常诉诸极化,因为他们认为这些问题是获胜和失败和零和游戏之间的选择。但是,当我们看到技术创新和政策创新允许赢得胜利/赢取情况时,突然间,您将获得以前相互反对的人找到共同努力的方法。而不是其他任何东西,这就是为什么华盛顿在华盛顿的大部分时间都致力于可持续性和创新以及我们如何前进。

e360:这次对EPA能够完成的成就是什么?

Anastas:我认为,看到该机构如何在使用科学方面的方式构建,使用技术,不仅仅是让事情变得更少的东西,不只是减少一点点风险,但实际上开始思考你如何移动可持续产品,流程和系统。您如何利用创新思想,甚至转型性创新,同时创造经济价值和环境健康?您如何在系统方面思考,而不是在分散方式时处理一个问题。我认为的那些类型的转型是EPA新思维的基础,并一般地解决环境问题。

e360:也许你在环保局工作时发生的最大的环境危机是BP漏油泄漏。在漏油事件发生后,你花了好几个月的时间在(墨西哥湾)进行应对工作,当时做出的决定之一就是使用分散剂来处理泄漏,这受到了一些环保人士的批评。回想起来,你觉得那个决定是合理的,是正确的吗?

Anastas:在漏油事件中,很多人,包括我自己,都强调了一件事,就是关于石油,不要让它上岸,不要让它上岸,不要让它上岸。“为什么?因为最原始、最肥沃的生态系统——生命最脆弱的地方,如此多的孵卵处,如此多不同物种的生命开始的地方——就在我们最珍贵的生态系统之一——墨西哥湾沿岸。所以如果命令式
当我们今天看海湾海岸时,它看起来并不看出11埃克森瓦尔德兹坠入河。“
就是让它远离海岸,然后首先,要尽一切努力阻止石油泄漏。在你能停止漏油之前,你要收集油。你想要撇去油,如果必要的话,你想要燃烧它。你可以使用所有的机械方法来收集尽可能多的油。当你用尽了所有的努力,仍然有石油在释放,你会怎么做?

所以必须做出非常艰难的决定。您可以使用分散剂将油状物放在能够被生物体消耗和消化和代谢的形式中将油吗?Because it’s one thing for oil to become more dilute, it’s one thing for oil to evaporate, but the only way that the oil truly goes away is for it to be transformed down to carbon dioxide and water, which is what happens when it’s metabolized by these microorganisms.

回到数据上来,如果我们看看实际发生了什么,除了井口周围的区域,退化的速度要快得多,远远快于我们的预期。这就是石油的分解。石油的浓度很快就分解了,此后不久,我们根本没有发现分散剂的踪迹,因为正如预期的那样,它们已经降解了。我们有完美的知识吗?不,所以我们才要不断地测试,测试,再测试。但如果我们根据数据,这似乎是一个正确的决定。因为当我们今天观察墨西哥湾沿岸的时候,它看起来不像11次埃克森-瓦尔迪兹号油轮坠毁在墨西哥湾沿岸,而那是泄漏的石油量,相当于11次埃克森-瓦尔迪兹号油轮的泄漏量。

e360:你在环保署任期快结束时解决的一个问题是设定二恶英的安全暴露水平…

Anastas:实际上是我的最后一天。

e360:这是一个多年来一直反对的举措。为什么你认为评估需要这么长时间?是因为反对派吗?它的政治敏感性吗?您认为将此评估和这些标准进行了什么影响?

Anastas:说到环境保护,没有什么比意识更重要了。没有什么比信息更重要的了。所以二恶英的评估花了22年多的时间才出来,而对全氯乙烯和三氯乙烯的评估也花了同样长的时间,这与良好的环境保护是对立的。

每次评估一种化学品是没有意义的因为我们知道今天有超过10万种化学品在商业中,每天有超过4000种化学品被发明或发现,当
“在商业中有超过10万种化学品的情况下,一次只评估一种化学品是没有意义的。”
根据至少一位诺贝尔化学奖得主的说法,可能还有10的63次方种分子量适中的新化学物质有待发明。这种一种一种化学物质的方法给我们提供了我们需要的及时信息,可以采取行动,可以保护人们的生命,这种想法可能不是有效保护环境和人类健康的最佳长期模式。

这就是为什么我们如此强调一种叫做ToxCast在美国,你不仅有一种、五种或十种评估方法,你还可以在数百种不同的有毒终点对成百上千种化学物质进行筛选。仅在今年,我们预计将有近10000种化学物质进行这种毒理学筛查。我们的想法是用传统毒理学测试的1%的成本让人们意识到许多化学物质的存在。

这就是我们在环境保护中需要的变革性创新。这不仅仅是收集大量数据来说明事情有多糟糕。如果有人在评估结果出来之前不知道二恶英对你非常非常有害,那么他们一定是住在某处的石头下面。关于这些数据最重要的事情不仅仅是了解一些东西对你有多坏,而是利用这些教训,为什么这些物质是有毒的并用它来设计下一代化学物质,使它们不会有毒。这就是绿色化学的意义所在。它正在设计我们的下一代产品和工艺,使它们不会伤害人类或环境。

e360:在EPA的早期工作中,你是绿色化学部门的负责人,你实际上被称为“绿色化学之父”。"你能再解释一下绿色化学的概念是什么吗,以及它是如何影响你在环保署的工作的吗?

Anastas:绿色化学从这样一个基本事实出发:我们看到、摸到、感觉到的一切都是化学物质——无论是天然的还是合成的,它们都是化学物质。在这个世界上我们基本上有两种东西,能量和物质。绿色化学正在重新设计作为我们社会和经济基础的物质和材料
“绿色化学是你所能想象到的最基本的和横切的。”
在我们使用的所有产品中使用,以便它更加可持续,对人类和环境不利。这是因为你想象的基本和横切。In the same way that these chemicals and materials can be designed so they’re of a particular color, whether it’s red or blue, or whether a plastic is brittle or flexible, you can now have the beginnings of how to design these materials so they’re not going to be toxic, they’re not going to persist in the environment, they’re not going to bioaccumulate in our bodies, and they’re not going to interfere with reproduction or neurological development.

这就是绿色化学的意义所在。它从提高我们生活质量的产品中获得了所有的性能和能力,但这样做的方式不会对我们的健康和环境造成意想不到的后果。这就是为什么它被世界各地的公司所采用。现在有33个国家的绿色化学研究网络……绿色化学已经从理论转变为实践。

现在有好消息,也有更好的消息。好消息是,这是一些最有远见的公司正在实践的东西,一些真正的领导者在行业的许多部门。更好的消息是,迄今为止所有这些成就只是绿色化学潜力的一小部分,很小的一部分。所以对于每一个使用绿色化学和绿色工程重新发明的过程或产品,可能有100或1000个在这些条款下还没有被重新考虑。因此,盈利能力和经济效益,以及环境和健康效益方面的好处还没有实现,而且就在眼前。

e360:你能给我举一个你认为在绿色化学方面有重大突破或创新的例子吗?

Anastas:我们知道溶剂是一种管制最严格的物质它们是最受关注的并且被大量使用。从大型工业生产到指甲油,从家用清洁剂到去除咖啡中咖啡因的大型提取操作,它们都被广泛使用。这些[溶剂]中有许多毒性很强,无论是潜在的致癌物还是对臭氧层的破坏。它们可能对环境有害或者对人类健康和环境有害,所以溶剂的重新设计是绿色化学中一个非常活跃的领域。将二氧化碳转化为液体或所谓的超临界流体被用于工业过程,甚至用作干洗溶剂,作为全氯乙烯的替代品。这是具有变革意义的东西。

e360:你能再给我举个例子吗?

Anastas:例如,在某些用于制造药物和药品的化学转化中,我这个年纪的人当他们还是学生的时候就知道你不能在水中做某些类型的有机化学。这是不可能的。但是有一位教授叫C.J.李
“每一家大型制药公司现在都在研究如何使用绿色化学。”
在McGill University,他们已经证明了那个,你不必使用这些异国溶剂,这些有毒溶剂。您可以在水中做出这些事情,您可以获得更好的选择性,更少的废物和较低的交叉毒性,并通过展示制药行业如何显着降低浪费。在历史上,在制药行业中,您会在生成一千磅,吨的废物时产生一磅产品。每磅产品的浪费是不理想的,特别是如果其中一些废物本身是危险的或者如果您正在制作抗癌药物,并且您正在产生致癌废物。这不是一个好的等式......

我很幸运几年前参加了绿色化学制药圆桌会议。每一家大型制药公司现在都在研究如何使用绿色化学,这对他们来说既可以减少浪费,也可以提高产品的生产率。流程更有效率。他们获得了更多的利润,所以这对经济和环境都有好处。这就是绿色化学的一个简单的小秘密。在(公司)生产更加环保、更少浪费的产品的同时,他们也在赚更多的钱,并引进新能力和新效率。

e360:我知道,在你位于华盛顿特区的办公室里,尼克松总统曾对你的一篇文章表示赞赏,因为你在小学时写的一篇关于建立环保局的文章。讲述这背后的故事。

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Anastas:我是个小男孩,在马萨诸塞州的昆西长大,就在波士顿南部,我从小就俯瞰着一片美丽的原始湿地,那里有很多野生动物。我过去常常去那里散步,徒步旅行,享受每一天。然后推土机来了。如果你去我的老房子,它可以俯瞰玻璃和钢结构的办公楼、银行、保险公司和大型停车场。

所以突破了一个小学男孩的心脏。我很沮丧,我父亲尼克安斯塔斯是一位高中生物老师,对我说:“如果你真的爱一些东西,你需要关心它来了解它。”所以不仅仅是别的,那可能让我成为一个致力于保护环境的科学家。如果您了解某事,我决定了,那么您可以了解如何保护它。